ES2270064T3 - SEAT BELT DEVICE. - Google Patents
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Abstract
Description
Disposición de cinturón de seguridad.Seat belt layout.
La presente invención se refiere a una disposición de cinturón de seguridad y un limitador de fuerza.The present invention relates to a seat belt arrangement and a force limiter.
Se ha propuesto el uso de limitadores de fuerza
y, en concreto, limitadores de fuerza por absorción de energía, en
conexión con dispositivos de seguridad provistos en vehículos de
motor como son, por ejemplo, los cinturones de seguridad. La
función de un limitador de fuerza es ceder, mientras que absorbe
energía, si el limitador de fuerza está sometido a una fuerza por
encima de un umbral predeterminado. Si bien sería siempre deseable
asegurar que un ocupante de un vehículo no se acelere o decelere
sustancialmente con referencia al vehículo, durante una situación
de accidente, se sabe que no es deseable aplicar excesivas fuerzas
al torso de un ocupante a través de un cinturón de seguridad, para
conseguir este objetivo, puesto que la aplicación de fuerzas
elevadas puede dañar al ocupante del vehículo. Así, el efecto de un
limitador de fuerza es tal que, cuando va a impartirse una
aceleración muy sustancial al ocupante del vehículo mediante un
cinturón de seguridad, el cinturón de seguridad cederá ligeramente,
mientras que el limitador de fuerza absorbe energía, minimizando así
el riesgo de la aparición de
daños.The use of force limiters and, in particular, force limiters for energy absorption, in connection with safety devices provided in motor vehicles such as, for example, safety belts, has been proposed. The function of a force limiter is to yield, while absorbing energy, if the force limiter is subjected to a force above a predetermined threshold. While it would always be desirable to ensure that an occupant of a vehicle does not accelerate or decelerate substantially with reference to the vehicle, during an accident situation, it is known that it is not desirable to apply excessive forces to the torso of an occupant through a seat belt , to achieve this objective, since the application of high forces can damage the occupant of the vehicle. Thus, the effect of a force limiter is such that, when a very substantial acceleration is imparted to the vehicle occupant by a safety belt, the safety belt will yield slightly, while the force limiter absorbs energy, thus minimizing the risk of the appearance of
damage.
Se ha propuesto previamente diversos tipos de dispositivo de absorción de energía limitador de fuerza, incluyendo dispositivos de absorción de energía basados en la deformación del elemento metálico. Tales disposiciones son relativamente simples y tienen una característica operativa muy predecible, pero sufren la desventaja de que no es sencillo variar el nivel de energía absorbida en la respuesta, por ejemplo, frente al peso del ocupante del asiento, o la posición del ocupante del asiento inmediatamente antes del comienzo del accidente.Various types of force limiting energy absorption device, including energy absorption devices based on the deformation of the metallic element Such arrangements are relatively simple and they have a very predictable operational characteristic, but they suffer the disadvantage that it is not easy to vary the energy level absorbed in the response, for example, against the occupant's weight of the seat, or the position of the seat occupant immediately before the start of the accident.
La energía absorbida por un limitador de fuerza, tal como se utiliza en el contexto de un cinturón de seguridad en un vehículo de motor, es muy elevada y, así, muchos sistemas son relativamente complejos.The energy absorbed by a force limiter, as used in the context of a seat belt in a motor vehicle, it is very high and, thus, many systems are relatively complex
El documento GB-A-2 319 502 revela una disposición de cinturón de seguridad que incorpora un cinturón de seguridad y un limitador de fuerza por absorción de energía, que comprende dos componentes que presentan superficies de fricción entre sí. El cinturón de seguridad está localizado entre las superficies de fricción cooperativas, de forma que el movimiento relativo del primer componente hacia el segundo componente, provoca un efecto limitador de fuerza, para ser aplicado al cinturón de seguridad.The document GB-A-2 319 502 reveals a seat belt arrangement incorporating a belt safety and a force limiter for energy absorption, which It comprises two components that have friction surfaces each. The seat belt is located between the cooperative friction surfaces, so that the movement relative of the first component to the second component, causes a force limiting effect, to be applied to the belt of security.
La presente invención pretende proporcionar una disposición de cinturón de seguridad mejorada, que incorpora un dispositivo de absorción de energía.The present invention is intended to provide a improved seat belt arrangement, which incorporates a energy absorption device.
De acuerdo con esta invención, se proporciona una disposición de cinturón de seguridad que incorpora un cinturón de seguridad, y un limitador de fuerza por absorción de energía, comprendiendo el limitador de fuerza un primer componente y un segundo componente, presentando el primer componente por lo menos una superficie de fricción, presentando el segundo componente por lo menos una superficie cooperativa, quedando la superficie de fricción y la superficie cooperativa, inmediatamente adyacentes entre sí, al efecto de permitir un movimiento relativo predeterminado, del primer componente en relación al segundo componente, incorporando el limitador de fuerza un mecanismo de aplicación de fuerza, para aplicar una fuerza al efecto de impulsar a las mencionadas superficies la una contra la otra, caracterizado porque el mecanismo de aplicación de fuerza comprende, por lo menos, un elemento de un material electro-deformable, y medios para aplicar un potencial al mencionado, al menos un, elemento.In accordance with this invention, it is provided a seat belt arrangement incorporating a belt safety, and a force limiter for energy absorption, the force limiter comprising a first component and a second component, presenting the first component at least a friction surface, presenting the second component by at least one cooperative surface, leaving the surface of friction and cooperative surface, immediately adjacent each other, in order to allow relative movement default, of the first component in relation to the second component, incorporating the force limiter a mechanism of application of force, to apply a force to the effect of driving to said surfaces against each other, characterized because the force application mechanism comprises at least an element of an electro-deformable material, and means to apply a potential to the aforementioned, at least one, element.
Un material electro-deformable
es un material que se deformará cuando le sea aplicado un potencial
eléctrico. Un elemento de un material semejante puede expandirse en
una dirección específica cuando el potencial es aplicado. Ejemplos
de tales materiales son materiales piezoeléctricos y materiales
deformables por eletrostricción. Preferentemente el elemento, o
cada uno de los elementos, son elementos piezo-
eléctricos.An electro-deformable material is a material that will deform when an electrical potential is applied. An element of a similar material can expand in a specific direction when the potential is applied. Examples of such materials are piezoelectric materials and eletrostriction deformable materials. Preferably the element, or each of the elements, are piezo- elements.
electrical
Preferentemente el mecanismo de aplicación de fuerza comprende una pila, de una pluralidad de los mencionados elementos.Preferably the mechanism of application of force comprises a stack, of a plurality of those mentioned elements.
Convenientemente, se proporciona una disposición de control, al efecto de controlar el potencial aplicado al mencionado elemento o elementos, en respuesta a, por lo menos, una señal de entrada.Conveniently, a provision is provided of control, in order to control the potential applied to mentioned element or elements, in response to at least one input signal
Preferentemente el mecanismo de aplicación de fuerza incluye, por lo menos, un elemento de sensor, que es preferentemente un elemento piezoeléctrico, al efecto de proporcionar potencial en respuesta a una fuerza que está siendo aplicada por el mencionado mecanismo de aplicación de fuerza, siendo el mencionado potencial utilizado como una señal de entrada para disposición de control.Preferably the mechanism of application of force includes at least one sensor element, which is preferably a piezoelectric element, for the purpose of provide potential in response to a force that is being applied by said force application mechanism, being the mentioned potential used as an input signal for control provision
Ventajosamente, la disposición de control incluye una calculadora para calcular un valor deseado de fuerza del cinturón, y un dispositivo para medir la verdadera fuerza del cinturón dentro del mencionado cinturón de seguridad, que incluye un comparador para comparar a las fuerzas deseada y real del cinturón, al efecto de generar una señal de control.Advantageously, the control arrangement includes a calculator to calculate a desired force value of the belt, and a device to measure the true strength of the belt within said safety belt, which includes a comparator to compare the desired and actual forces of belt, in order to generate a control signal.
Preferentemente se proporciona un sensor de fuerza, en un anclaje del cinturón, para medir la fuerza real del cinturón.Preferably a sensor is provided force, at a belt anchor, to measure the actual force of the belt.
Convenientemente, la calculadora está provista con una o más señales de entrada, procedentes de uno o más sensores adaptados para medir el peso de un ocupante del asiento, la posición de un ocupante del asiento, la violencia de un accidente, o la interacción de una bolsa de aire.Conveniently, the calculator is provided with one or more input signals, coming from one or more sensors adapted to measure the weight of a seat occupant, the position of a seat occupant, the violence of an accident, or the interaction of an air bag.
En una realización, el movimiento predeterminado del primer componente en relación con el segundo componente, tiene dos grados de libertad.In one embodiment, the predetermined movement of the first component in relation to the second component, it has Two degrees of freedom.
En una realización que se describirá aquí, el movimiento entre el primer componente el segundo componente es un movimiento angular.In an embodiment that will be described here, the movement between the first component the second component is a angular movement
En una realización alternativa, el movimiento entre el primer componente y el segundo componente, es sustancialmente lineal.In an alternative embodiment, the movement between the first component and the second component, it is substantially linear.
En una realización preferida, el primer componente tiene una pluralidad de superficies de fricción, y el segundo componente tiene una pluralidad de superficies cooperativas.In a preferred embodiment, the first component has a plurality of friction surfaces, and the second component has a plurality of surfaces Cooperatives
Preferentemente, las mencionadas superficies están provistas en laminillas que se alternan entre sí, estando las laminillas montadas para ser traídas en firme acoplamiento, mediante la acción del mencionado mecanismo de aplicación de fuerza, estando las laminillas alternas aseguradas al primer componente y el segundo componente respectivamente.Preferably, said surfaces they are provided in lamellae that alternate with each other, being the lamellae mounted to be brought in firm coupling, by the action of said force application mechanism, being alternate lamellae secured to the first component and the second component respectively.
Convenientemente, hay un primer conjunto de laminillas montadas para rotar con el carrete de un dispositivo de retracción para el cinturón de seguridad, y las restantes laminillas están aseguradas al alojamiento del dispositivo de retracción.Conveniently, there is a first set of lamellae mounted to rotate with the reel of a device retraction for the seat belt, and the remaining lamellae they are secured to the retraction device housing.
Ventajosamente, el primer componente es el carrete de un dispositivo de retracción del cinturón de seguridad, y el segundo componente es el alojamiento del dispositivo de retracción del cinturón de seguridad.Advantageously, the first component is the reel of a seat belt retraction device, and the second component is the device housing seat belt retraction.
En una realización alternativa, el primer componente incluye por lo menos una correa, que puede ser parte del propio cinturón de seguridad, y el segundo componente de incluye un elemento que atrapa la correa contra una parte fija, aplicando el mecanismo de aplicación de la fuerza, una fuerza al mencionado elemento que tiende a comprimir la correa contra la mencionada parte fija.In an alternative embodiment, the first component includes at least one strap, which can be part of the own seat belt, and the second component of includes a element that catches the belt against a fixed part, applying the force application mechanism, a force mentioned element that tends to compress the belt against said part fixed.
Convenientemente, el primer componente está adaptado para ser conectado a un extremo del cinturón de seguridad, y el segundo componente está adaptado para ser conectado a un punto de anclaje, dentro de un vehículo de motor.Conveniently, the first component is adapted to be connected to one end of the seat belt, and the second component is adapted to be connected to a point anchor, inside a motor vehicle.
Para que la invención pueda ser comprendida más fácilmente, y para que así pueda apreciarse más características de esta, se describirá ahora la invención a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales:So that the invention can be understood more easily, and so that you can see more features of this, the invention will now be described by way of example, with reference to the attached drawings, in which:
la figura 1 es una vista expandida, de parte del dispositivo de retracción del cinturón de seguridad, que incorpora un limitador de fuerza de acuerdo con la invención,Figure 1 is an expanded view, of part of the seat belt retraction device, which incorporates a force limiter according to the invention,
la figura 2 es una vista en sección transversal, del dispositivo de retracción de la figura 1,Figure 2 is a cross-sectional view, of the retraction device of Figure 1,
la figura 3 es una vista diagramática en sección, de un anclaje del cinturón de seguridad, que incorpora un limitador de fuerza de acuerdo con la invención,Figure 3 is a diagrammatic view in section, of a seat belt anchor, which incorporates a force limiter according to the invention,
la figura 4 es una vista de un sistema de cinturón de seguridad completo, que utiliza limitadores de fuerza de acuerdo con la invención, yFigure 4 is a view of a system of full seat belt, which uses force limiters according to the invention, and
la figura 5 es un diagrama de bloques explicativo, de una disposición de control.Figure 5 is a block diagram explanatory, of a control provision.
En realizaciones de la invención, se utiliza fricción para absorber energía en un limitador de fuerza. Se ha considerado inapropiado utilizar fricción para absorber energía en un limitador de fuerza, puesto que es difícil predecir el efecto resistente a la fuerza, o absorbente de energía, proporcionado por la fricción, especialmente en conexión con una unidad del aparato que permanezca inutilizada durante un largo período de tiempo, mientras que padece cambios ambientales como son en temperatura, presión y humedad. Aquí debe entenderse que, típicamente, un limitador de fuerza no trabaja salvo que el vehículo en el que está montado el limitador de fuerza se vea involucrado en un accidente importante. En muchos limitadores de fuerza previos, propuestos, una vez que ha funcionado el limitador de fuerza, es necesario que el limitador de fuerza sea reemplazado. Así, el limitador de fuerza permanece montado en un vehículo de motor, permaneciendo a menudo inutilizado durante varios años, pero debe ser capaz de funcionar de la forma deseada, en el momento preciso en el que se produzca un accidente, proporcionando exactamente el efecto de limitación de fuerza deseado.In embodiments of the invention, it is used friction to absorb energy in a force limiter. It has been considered inappropriate to use friction to absorb energy in a force limiter, since it is difficult to predict the effect force resistant, or energy absorbent, provided by friction, especially in connection with an appliance unit that remains unused for a long period of time, while it undergoes environmental changes such as temperature, pressure and humidity Here it should be understood that typically a force limiter does not work unless the vehicle in which it is mounted the force limiter get involved in an accident important. In many previous, proposed force limiters, once the force limiter has worked, it is necessary that The force limiter is replaced. Thus, the force limiter remains mounted on a motor vehicle, often remaining unused for several years, but must be able to function in the desired way, at the precise moment in which a accident, providing exactly the limiting effect of desired strength
En referencia ahora las figuras 1 y 2 de los dibujos anexos, se describirá ahora un limitador de fuerza acorde con la invención, que está incorporado a una disposición de cinturón de seguridad.Referring now to figures 1 and 2 of the attached drawings, a chord force limiter will now be described with the invention, which is incorporated into a belt arrangement of security.
Un dispositivo de retracción del cinturón de seguridad comprende una estructura de soporte 1, que comprende una placa posterior 2, y los brazos laterales salientes paralelos 3, 4, que soportan un carrete de 5 en el que puede enrollarse parte de un cinturón de seguridad. El carrete 5 está montado de forma que puede rotar en torno a su deje. El carrete 5 está provisto, en un extremo, con una clavija 6 de sección transversal no circular, que se extiende más allá de un brazo lateral 4 de la estructura 2. El brazo lateral 4 de la estructura 2 lleva, en su superficie externa, una alojamiento 7 cilíndrico en general, estando el alojamiento cilíndrico provisto con cuatro ranuras separadas a ángulos iguales 8, que se extienden en la longitud del alojamiento. El alojamiento 7 rodea la clavija salientes 6.A belt retraction device security comprises a support structure 1, comprising a back plate 2, and parallel protruding side arms 3, 4, that support a reel of 5 in which part of a seat belt. Reel 5 is mounted so that it can rotate around your leave. Reel 5 is provided, in a end, with a pin 6 of non-circular cross-section, which extends beyond a side arm 4 of structure 2. The lateral arm 4 of structure 2 carries, on its outer surface, a cylindrical housing 7 in general, the housing being cylindrical provided with four slots separated at equal angles 8, which extend in the length of the housing. The accommodation 7 surround the outgoing plug 6.
Recibidas dentro del alojamiento 7 hay una pluralidad de laminillas, con la forma de una pluralidad de discos no giratorios 9, y una pluralidad de discos giratorios 10, siendo alternos entre sí los discos no giratorios 9 y los discos giratorios 10. Cada discos no giratorio 9 tiene una abertura central relativamente grande 11, y una periferia exterior provista con cuatro lóbulos separados 12, dirigidos radialmente hacia fuera, estando los lóbulos localizados y dimensionados para ser recibidos dentro de las ranuras 8, provistas en el alojamiento 7. Cada disco no giratorio 9 puede ser deslizado en el alojamiento 7. Según cada disco no giratorio 9, es insertado en su posición dentro del alojamiento 7, los lóbulos 12 son alineados conjuntamente con las ranuras 8.Received inside accommodation 7 there is a plurality of lamellae, in the form of a plurality of discs non-rotating 9, and a plurality of rotating discs 10, being alternate with each other the non-rotating discs 9 and the discs rotating 10. Each non-rotating disc 9 has a central opening relatively large 11, and an outer periphery provided with four separate lobes 12, directed radially outward, the lobes being located and sized to be received inside slots 8, provided in housing 7. Each disk Non-rotating 9 can be slid in the housing 7. According to each non-rotating disk 9, is inserted into its position inside the housing 7, lobes 12 are aligned in conjunction with the slots 8.
Cada disco giratorio 10 es de forma circular, siendo del diámetro de cada disco 10 menor que el diámetro interno del alojamiento 7, de modo que cada disco giratorio 10 puede rotar sin acoplar con el alojamiento 7. Cada disco giratorio 10 está provisto con una abertura central 13, que tiene la misma configuración que la sección transversal no circular de la clavija 6. Así, el disco giratorio 10, según es insertado en el alojamiento 7, tiene la abertura de este 13 alineada conjuntamente y acoplada con la clavija 6, de forma que el disco giratorio 13 rotará conjuntamente con la clavija 6.Each rotating disk 10 is circular in shape, the diameter of each disc 10 being smaller than the internal diameter of the housing 7, so that each rotating disk 10 can rotate uncoupled with housing 7. Each rotating disk 10 is provided with a central opening 13, which has the same configuration that the non-circular cross section of the plug 6. Thus, the rotating disk 10, as inserted in the housing 7, has the opening of this 13 aligned together and coupled with pin 6, so that rotating disk 13 will rotate in conjunction with pin 6.
Puede proporcionarse cualquier número deseado de discos no giratorios 9 y discos giratorios 10, para formar un conjunto de discos. Los discos pueden presentar, cada uno, una superficie de fricción elevada. Se prefiere que sea proporcionado un disco fijo 10 en cada extremo del conjunto de discos fijos y giratorios.Any desired number of non-rotating discs 9 and rotating discs 10, to form a disk set The discs can present, each one, a high friction surface It is preferred that it be provided a fixed disk 10 at each end of the set of fixed disks and rotating
El carrete 5 y los discos giratorios 9, constituyen un primer componente que puede moverse angularmente, es decir de forma rotacional, con 2 grados de libertad de movimiento, en relación con un segundo componente constituido por el alojamiento 7 de la estructura de soporte del dispositivo de retracción 1 y los discos no giratorios 10. Los discos 9 están asegurados al primer componente, puesto que rotan cuando el carrete 5 rota, y los discos 10 están asegurados al segundo componente, puesto que no rotan, incluso cuando el carrete 5 rota. Junto al disco fijo terminal 10 hay una pila 14 de elementos formados de un material electo-deformable, en la forma de placas piezoeléctricas. Por simplicidad, en la presente realización se muestra sólo seis placas piezoeléctricas montadas, adyacentes entre sí. En una realización factible, podría utilizarse muchas placas piezoeléctricas, por ejemplo cien placas. El extremo, de la pila 14 de placas piezoeléctricas, alejado respecto del conjunto de discos no giratorios y giratorios 9, 10, está provisto con una placa de cubierta 15, estando la placa de cubierta 15 conectada, por medio de tornillos 16, al brazo lateral 4 de la estructura de soporte 1 del dispositivo de retracción.The reel 5 and the rotating disks 9, they constitute a first component that can move angularly, is say rotationally, with 2 degrees of freedom of movement, in relation to a second component constituted by the housing 7 of the support structure of the device retraction 1 and non-rotating discs 10. Discs 9 are secured to the first component, since they rotate when the reel 5 rotates, and the disks 10 are secured to the second component, since they do not rotate, even when the reel 5 rotates. Next to fixed disk terminal 10 there is a stack 14 of elements formed of a Electro-deformable material, in the form of plates piezoelectric For simplicity, in the present embodiment shows only six mounted piezoelectric plates, adjacent between yes. In a feasible embodiment, many plates could be used piezoelectric, for example one hundred plates. The end of stack 14 of piezoelectric plates, far from the disk set non-rotating and rotating 9, 10, is provided with a plate of cover 15, the cover plate 15 being connected, by means of screws 16, to the side arm 4 of the support structure 1 of the retraction device.
Se proporciona contactos eléctricos 17, que pueden ser utilizados para aplicar un potencial a través de una pluralidad de placas piezoeléctricas que forman la pila 14, y además para recibir una señal de salida generada por una de las placas piezoeléctricas.Electrical contacts 17 are provided, which can be used to apply a potential through a plurality of piezoelectric plates that form stack 14, and also to receive an output signal generated by one of the plates piezoelectric
Se apreciará que en condiciones ordinarias del dispositivo de retracción, tal como se ha ilustrado, el carrete 5 del mecanismo de retracción es capaz de rotar libremente, puesto que no hay contacto generador de fricción entre los discos adyacentes no giratorios y los giratorios 9 y 10, puesto que los discos no giratorios y los giratorios, son libres para moverse axialmente, y naturalmente se separan entre sí lo suficiente como para permitir la rotación libre del carrete 5. Cuando el carrete rote los discos giratorios 10 rotarán, pero los discos no giratorios 91 rotarán.It will be appreciated that under ordinary conditions of retraction device, as illustrated, reel 5 of the retraction mechanism is able to rotate freely, since no friction generator contact between adjacent discs non-rotating and rotating 9 and 10, since the disks do not rotating and rotating, are free to move axially, and naturally they separate from each other enough to allow free rotation of the reel 5. When the reel rotates the discs rotating 10 will rotate, but non-rotating discs 91 will rotate
Sin embargo, si se aplica apropiadamente un potencial al terminal 17, la pila de placas piezoeléctricas 14, que inicialmente tienen una longitud "1", incrementará su longitud en una distancia D1 según las placas se deforman como consecuencia del potencial que les es aplicado. Así, se incrementa la longitud global de la pila, y es aplicada una fuerza axial al disco no giratorio 9, en el extremo de la disposición de la placa, forzando a ese disco hacia el disco giratorio adyacente 10. El efecto es que la totalidad de los discos no giratorios, y los discos giratorios, 9 y 10 entran en firme contacto entre sí, proporcionando un efecto de fricción. Este efecto de fricción es exhibido como un efecto limitador de fuerza, y de absorción de energía, experimentado por el cinturón de seguridad en el carrete 5. La magnitud el efecto depende de la fuerza aplicada por la pila piezoeléctrica.However, if properly applied a potential to terminal 17, the stack of piezo plates 14, which initially have a length "1", will increase its length at a distance D1 as the plates deform as a result of the potential that is applied to them. Thus, the length is increased overall of the stack, and an axial force is applied to the disk not swivel 9, at the end of the plate layout, forcing to that disk towards the adjacent rotating disk 10. The effect is that all non-rotating discs, and rotating discs, 9 and 10 come into firm contact with each other, providing an effect of friction This friction effect is displayed as an effect. force limiter, and energy absorption, experienced by the seat belt on the reel 5. The magnitude the effect It depends on the force applied by the piezoelectric battery.
Puede obtenerse un potencial de salida desde la placa a piezoeléctrica en la pila, siendo tal potencial de salida indicativo de un cambio, en el tiempo, en la fuerza experimentada dentro de la pila, puesto que el material piezoeléctrico genera un potencial como consecuencia de una fuerza aplicada al material. Esta señal de salida puede integrarse, para proporcionar una señal de fuerza resultante y, por consiguiente, es posible determinar a partir del potencial de salida, la verdadera fuerza aplicada por la pila de placas piezoeléctricas, a los discos giratorios y no giratorios 9 y 10. Por consiguiente, una disposición de control puede controlar el potencial aplicado a la pila 14 de placas piezoeléctricas, al efecto de asegurar que la pila de placas proporciona una fuerza apropiada a los discos giratorios y no giratorios 9 y 10, de modo que se consiga el efecto deseado limitador de fuerza, o de absorción de energía. En el caso de un rollo de retracción como el descrito, la disposición de control 18 puede ajustar la fuerza resistiva dependiendo del peso del ocupante del asiento, y/o de la posición del asiento inmediatamente antes del comienzo de un accidente, y/o de la posición del ocupante del asiento en relación con el asiento, y/o de la violencia del accidente, y/o de la interacción o del efecto de cualquier bolsa de aire provista para proteger al ocupante del asiento. La interacción o el efecto de una bolsa de aire pueden ser determinados, por ejemplo, por medio de medir la velocidad de la extracción del cinturón de seguridad.An output potential can be obtained from the piezoelectric plate in the stack, such output potential being indicative of a change, in time, in the strength experienced inside the battery, since the piezoelectric material generates a potential as a result of a force applied to the material. This output signal can be integrated, to provide a signal of resulting force and, therefore, it is possible to determine from the potential output, the true force applied by the stack of piezo plates, to rotating discs and not swivels 9 and 10. Therefore, a control arrangement can control the potential applied to stack 14 of plates piezoelectric, to ensure that the plate stack provides proper force to rotating discs and not swivels 9 and 10, so that the desired effect is achieved force limiter, or energy absorption. In the case of a shrink roll as described, control arrangement 18 you can adjust the resistive force depending on the occupant's weight of the seat, and / or the position of the seat immediately before beginning of an accident, and / or the position of the occupant of the seat in relation to the seat, and / or violence of the accident, and / or the interaction or effect of any bag of air provided to protect the seat occupant. The interaction or the effect of an airbag can be determined, by example, by measuring the speed of extraction of the seat belt.
La figura 3 ilustra una muy diferente realización de la invención, en la forma de un anclaje extremo 20, para parte de un cinturón de seguridad. El anclaje extremo 20 comprende un alojamiento 21 provisto con una placa de montaje integral 22, por medio de la cual el alojamiento puede ser asegurado a un punto de anclaje cooperativo, provisto dentro de un vehículo de motor.Figure 3 illustrates a very different embodiment of the invention, in the form of an end anchor 20, for part of a seat belt. The extreme anchor 20 comprises a housing 21 provided with a mounting plate integral 22, by means of which the accommodation can be insured to a cooperative anchor point, provided inside a vehicle of engine.
Una parte superior del alojamiento define dos placas guía fijas 23, 24, que están inclinadas una en relación con la otra y, localizado entre las placas guía, hay un elemento de fricción 25 generalmente triangular. El elemento de fricción 25 tiene dos caras inclinadas 26, 27 que son adyacentes y paralelas a, pero están separadas respecto de, las caras internas de las placas guía 23, 24. Una pila de placas piezoeléctricas 28, equivalente a la pila 14 descrita arriba, está localizada entre el elemento 25 y una placa fija transversal 29, dentro del alojamiento 21. Se proporciona abrazaderas en forma de longitudes de banda, como son las bandas de metal 30, 31, teniendo cada una un extremo fijo que está unido firmemente a una parte inferior del alojamiento 21, pasando la banda 30 entre la cara 26 y la placa guía 23, y pasando la banda 31 entre la cara 27 y la placa guía 24, estando las bandas 30 y 31 aseguradas a una argolla 32 provista en el extremo de un cinturón de seguridad 33. Las longitudes de banda 30, 31 están atrapadas entre las caras 26, 27 del elemento de fricción 25, y las placas guía fijas 23, 24.An upper part of the housing defines two fixed guide plates 23, 24, which are inclined one in relation to the other and, located between the guide plates, there is an element of friction generally triangular. The friction element 25 it has two inclined faces 26, 27 that are adjacent and parallel to, but they are separated from the internal faces of the plates guide 23, 24. A stack of piezo plates 28, equivalent to the battery 14 described above is located between the element 25 and a fixed transverse plate 29, inside the housing 21. It provides clamps in the form of band lengths, such as the metal bands 30, 31, each having a fixed end that is firmly attached to a lower part of the housing 21, passing band 30 between face 26 and guide plate 23, and passing the band 31 between the face 27 and the guide plate 24, the bands being 30 and 31 secured to a ring 32 provided at the end of a seat belt 33. Band lengths 30, 31 are trapped between the faces 26, 27 of the friction element 25, and the fixed guide plates 23, 24.
Cuando el montaje final 20 va a funcionar para proporcionar un efecto de limitación de fuerza, es aplicado un potencial a las placas, dentro de la pila 28 de placas piezoeléctricas, provocando así que se incremente la longitud de la pila, empujando el elemento de fricción triangular 25 de forma que las caras 26 y 27 de este, acoplan firmemente las superficies adyacentes de la banda 30, 31, siendo la banda 30, 31 guiada y retenida en su posición por las placas guía 23 y 24. La fuerza aplicada tiende a comprimir la banda. Así, se incrementa la fuerza de fricción experimentada por la banda, si esta es retirada desde el alojamiento. La disposición es tal que la banda 30, 31 puede ser retirada del alojamiento 20 con un movimiento lineal, con un efecto limitador de fuerza y absorbente de energía, permitiendo así que la argolla 32 provista en el extremo del cinturón de seguridad 21, se mueva de una forma deseable y predeterminada. De nuevo, de la forma descrita arriba, la cantidad de fuerza ejercida por la pila de placas piezoeléctricas 28 puede medirse, mediante tomar una señal de salida desde la placa piezoeléctrica dentro de la pila, y puede ser controlada por medio de ajustar el potencial aplicado a la pila. Así, puede controlarse el efecto de absorción de energía.When final assembly 20 will work for provide a force limitation effect, a potential to the plates, inside the plate stack 28 piezoelectric, thus increasing the length of the stack, pushing triangular friction element 25 so that faces 26 and 27 of this, firmly attach the surfaces adjacent to the band 30, 31, the band 30, 31 being guided and retained in position by guide plates 23 and 24. The force applied tends to compress the band. Thus, the force is increased of friction experienced by the band, if it is removed from the accommodation. The arrangement is such that the band 30, 31 can be removal of the housing 20 with a linear movement, with an effect force limiter and energy absorber, thus allowing the ring 32 provided at the end of the seat belt 21, is move in a desirable and predetermined way. Again, the way described above, the amount of force exerted by the stack of Piezoelectric plates 28 can be measured by taking a signal from output from the piezoelectric plate inside the battery, and it can be controlled by adjusting the potential applied to the stack. Thus, the energy absorption effect can be controlled.
Un elemento rompible puede conectar la argolla 32 con el alojamiento 21 de forma que, en un uso ordinario del cinturón de seguridad 33 no se aplica ninguna fuerza, a la banda 30, 31, que tienda a extraer la banda desde el alojamiento 21. Sin embargo, si se aplica una fuerza sustancial al cinturón de seguridad 33, el elemento rompible se romperá y la banda 30, 31 será extraída desde el alojamiento 21, con un efecto de absorción de energía como el descrito arriba.A breakable element can connect the ring 32 with the housing 21 so that, in an ordinary use of the seat belt 33 no force is applied, to band 30, 31, which tends to extract the band from the housing 21. Without However, if a substantial force is applied to the seat belt 33, the breakable element will be broken and the band 30, 31 will be removed from the housing 21, with an energy absorption effect such as the one described above.
La figura 4 ilustra una disposición de cinturón de seguridad 40 completa, que incorpora un dispositivo de retracción 41 del tipo descrito en referencia a las figuras 1 y 2, estando el dispositivo de retracción provisto con un cinturón de seguridad 42 que pasa a través de un bucle de soporte 43, y que lleva una lengüeta 44 que acopla con una hebilla fija 45. El extremo libre del cinturón de seguridad 42 está conectado a un anclaje 46 del tipo descrito en la figura 3.Figure 4 illustrates a belt arrangement security 40 complete, which incorporates a device retraction 41 of the type described in reference to figures 1 and 2, the retraction device being provided with a belt of security 42 that passes through a support loop 43, and that it has a tongue 44 that fits with a fixed buckle 45. The free end of the seat belt 42 is connected to a anchor 46 of the type described in Figure 3.
En referencia ahora a la figura 5 de los dibujos anexos, se describe una disposición de control.Referring now to figure 5 of the drawings annexes, a control provision is described.
La figura 5 ilustra esquemáticamente una pila 50 de placas piezoeléctricas que puede corresponderse con la pila 14 de la primera realización descrita, o con la pila 28 de la segunda realización descrita.Figure 5 schematically illustrates a stack 50 of piezo plates that can correspond to battery 14 of the first described embodiment, or with the battery 28 of the second described embodiment.
La pila 50 se muestra ejerciendo una fuerza concreta sobre el cinturón 51.The stack 50 is shown exerting a force concrete on the belt 51.
Se proporciona un comparador 52, estando el comparador 52 adaptado para comparar una señal 53 que representa la fuerza real del cinturón, con una señal procedente de una calculadora 54 que calcula la fuerza deseada para cinturón. El comparador sirve para comparar la fuerza real del cinturón con la fuerza calculada del cinturón, y para incrementar o disminuir, 55, la fuerza ejercida por la pila piezoeléctrica.A comparator 52 is provided, the comparator 52 adapted to compare a signal 53 representing the real force of the belt, with a signal coming from a calculator 54 that calculates the desired belt force. He comparator serves to compare the actual strength of the belt with the calculated belt force, and to increase or decrease, 55, the force exerted by the piezoelectric battery.
El valor que representa la fuerza real del cinturón puede ser determinado, bien utilizando un dispositivo tal como una calculadora 56, que calcula la fuerza real del cinturón a partir a de la fuerza medida ejercida por la pila de placas piezoeléctricas, aunque puede también proporcionarse alternativamente un segundo tipo de dispositivo 57, en la forma de un sensor incorporado dentro de un anclaje del cinturón de seguridad, adaptado para medir la fuerza ejercida sobre el sensor, por el cinturón de seguridad. Este sensor de fuerza puede proporcionarse en el anclaje extremo terminal del cinturón de seguridad, en el anclaje de la hebilla o en el anclaje de retracción. Alternativamente, puede utilizarse un sensor sensible al par motor del carrete del dispositivo de retracción.The value that represents the real force of the belt can be determined, either using such a device as a calculator 56, which calculates the actual force of the belt at from the measured force exerted by the plate stack piezoelectric, although it can also be provided alternatively a second type of device 57, in the form of a sensor built into a belt anchor safety, adapted to measure the force exerted on the sensor, by the seat belt. This force sensor can be provided at the terminal end anchor of the belt of safety, at the anchor of the buckle or at the anchor of retraction. Alternatively, a sensor sensitive to the reel torque of the retraction device.
La calculadora 54 está asociada con uno o más sensores, adaptados para medir diferentes parámetros y para proporcionar señales a la calculadora.Calculator 54 is associated with one or more sensors, adapted to measure different parameters and to Provide signals to the calculator.
Un primer sensor 58 es un sensor del peso del ocupante, adaptado para medir el peso del ocupante del asiento relevante. Este puede ser de cualquier diseño convencional.A first sensor 58 is a weight sensor of the occupant, adapted to measure the weight of the seat occupant relevant. This can be of any conventional design.
El segundo sensor 59 es un sensor de la posición del ocupante, adaptado para medir la posición del ocupante dentro del asiento. De nuevo, este puede ser de cualquier diseño convencional.The second sensor 59 is a position sensor of the occupant, adapted to measure the position of the occupant inside of the seat. Again, this can be of any design conventional.
El tercer sensor es un detector de la violencia del accidente el cual, de nuevo, puede ser de cualquier diseño convencional.The third sensor is a violence detector of the accident which, again, can be of any design conventional.
El cuarto sensor es para medir y detectar la interacción de cualquier bolsa de aire provista para proteger al ocupante del asiento relevante. La interacción de la bolsa de aire es, en otras palabras, el efecto que la bolsa de aire tiene sobre el ocupante del asiento. Este puede ser medido mediante detectar la velocidad de extracción del cinturón de seguridad desde el dispositivo de retracción, pero alternativamente puede ser estimado a partir de la sincronización del hinchado de la bolsa de aire, y la posición inicial del ocupante del asiento.The fourth sensor is to measure and detect the interaction of any air bag provided to protect the relevant seat occupant. The interaction of the air bag It is, in other words, the effect that the air bag has on the seat occupant This can be measured by detecting the seat belt removal speed from the retraction device, but alternatively it can be estimated from the synchronization of the air bag inflation, and the initial position of the seat occupant.
Así, debe comprenderse que hay muchas formas de determinar el valor que representa la fuerza real del cinturón, y muchas formas de calcular el valor deseado de la fuerza del cinturón, dependiendo de la señales procedentes de los sensores adaptados para medir muchos diferentes parámetros.Thus, it should be understood that there are many ways of determine the value that represents the actual force of the belt, and many ways to calculate the desired value of the force of belt, depending on the signals coming from the sensors adapted to measure many different parameters.
Puesto que la pila 50 de placas piezoeléctricas 50 puede responder muy rápidamente a cambios en el voltaje de entrada, la fuerza del cinturón 51 puede ser ajustada, de una forma predeterminada, durante el muy breve período de tiempo que constituye una típica situación de choque o accidente.Since the stack 50 of piezo plates 50 can respond very quickly to changes in the voltage of input, the force of the belt 51 can be adjusted, in a way default, for the very short period of time that It is a typical crash or accident situation.
En la presente especificación "comprende" significa "incluye o consiste en" y "que comprende" significa "que incluye o que consiste en".In this specification "understand" means "includes or consists of" and "comprising" means "which includes or consists of".
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